(57)【要約】【課題】  黒トナーおよびカラートナーを高精度に検出し、長期にわたり安定した画質を維持することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】  像担持体の移動方向に沿って、正反射受光部にて検出可能な第１トナーパッチと、拡散反射受光部にて検出可能な第２トナーパッチとを形成するとともに、第１トナーパッチと第２トナーパッチとの間に間隙を設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる色のトナーを用いて画像を形成する画像形成手段と、発光部、正反射受光部および拡散反射受光部を有し、前記画像形成手段によって像担持体上に形成されたトナーパッチを検出する濃度検出手段とを備えた画像形成装置において、
前記像担持体の移動方向に沿って、前記正反射受光部にて検出可能な第１トナーパッチと、前記拡散反射受光部にて検出可能な第２トナーパッチとを形成するとともに、第１トナーパッチと第２トナーパッチとの間に間隙を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
黒トナー、カラートナーおよびカスタムカラートナーを用いて画像を形成する画像形成手段と、発光部、正反射受光部および拡散反射受光部を有し、前記画像形成手段によって像担持体上に形成されたトナーパッチを検出する濃度検出手段とを備えた画像形成装置において、
前記像担持体の移動方向に沿って、黒トナーパッチ、カスタムカラートナーパッチ、カラートナーパッチの順でトナーパッチを形成するとともに、黒トナーパッチとカスタムカラートナーパッチとの間、またはカスタムカラートナーパッチとカラートナーパッチとの間に間隙を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
黒トナー、カラートナーおよびカスタムカラートナーを用いて画像を形成する画像形成手段と、発光部、正反射受光部および拡散反射受光部を有し、前記画像形成手段によって像担持体上に形成されたトナーパッチを検出する濃度検出手段とを備えた画像形成装置において、
前記像担持体の移動方向に沿って、黒トナーパッチ、カスタムカラートナーパッチ、カラートナーパッチの順でトナーパッチを形成するとともに、黒トナーパッチとカスタムカラートナーパッチとの間、およびカスタムカラートナーパッチとカラートナーパッチとの間に間隙を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記カラートナーが、イエロートナー、マゼンタトナーおよびシアントナーであることを特徴とする請求項３または４記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異なる色のトナーを用いて画像を形成する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いた画像形成装置は、着色粒子を記録体表面に画像として顕像化させる印写工程と、顕像化された着色粒子画像を記録体に固着させる転写および定着工程からなる。先ず帯電器により感光体を一様に帯電する。次に細く絞られたレーザを感光体上に照射し静電的な潜像を形成する。この潜像上に帯電したトナーを現像させ潜像を顕著化させる。次に転写器により用紙裏面にトナーと逆極性の電荷を供給し、感光体上に付着したトナーを用紙やＯＨＰシートあるいは中間転写体などの記録体上に転写させて画像を得るという、いわゆる電子写真プロセスが知られている。
【０００３】
この種の画像形成装置においては、高品位の画質を長期間にわたり安定して再現できるようにするための配慮として、印刷作業開始前や印刷作業終了後、あるいは印刷作業中の用紙間などに、像担持体となる感光体や中間転写体の表面にパッチを形成し、このパッチから得た情報に基づき印刷に関与する種々パラメータを制御するプロセスを取り入れたものが知られている。
【０００４】
ここで、上記のような制御に用いられるパッチには、感光体あるいは中間転写体にトナーを付着させて形成される「トナーパッチ」を用いて制御を行なう構成がある。感光体上に現像されたトナーパッチを光学式の濃度センサで反射光をモニタする。この反射出力の大きさの程度により現像されたトナー付着量を計測するものである。多くの場合、現像機に印加された現像バイアスのレベルを変化させながら、各々のセンサ出力をモニタし、最適なトナー付着量が得ることが可能な現像バイアスを選択するといった手法が採られている。
【０００５】
このような手法を用いたものとして特許文献１がある。しかし、特許文献１の場合、複数のトナーパッチを連続して感光体上に現像すると、現像機内のトナー濃度が短期的に低下してしまい、不安定な状態での画質調整を余儀なくされる。仮にトナー補給を行っても短期的なトナー濃度低下に追従できるようなトナー補給は難しく最良の方法はない。
【０００６】
これを防止するためにトナーパッチ間同士の間隔を広くとってしまうと、検出が終了するまでの時間が長くなってしまい、消耗品の寿命が短くなる等の不具合がある。また、現像バイアス電源の応答速度には通常約３０msecの時間がかかるため、３０msec相当のトナーパッチ間隙が必要となる。
【０００７】
次に、黒とカラーのＬＥＤ発光電流に対するセンサ出力とトナー付着量の関係を図３および図４に示す。黒トナーを検出する場合、ＬＥＤ発光電流を大きくすると、トナー付着量の低い領域のセンサ出力が飽和する傾向となる。一方、カラートナーを検出する場合、ＬＥＤ発光電流を小さくするとセンサ出力が全体的に低下し、必要なゲインが得られなくなる傾向にある。黒とカラーを１つの光学式濃度センサで検出する場合、黒トナーの付着量を検出するためには正反射光をセンサ出力とし、カラートナーを検出する場合は拡散反射光を検出する。
【０００８】
図２に正反射および拡散反射の一体型センサの概略図を示す。このような一体型センサの場合、黒とカラーで検出に最適なＬＥＤ発光電流が異なるため、ＬＥＤ発光電流を切り替える必要がある。黒とカラーのトナーパッチ配列に関しては特許文献２に掲載されているが、このようなトナーパッチ配列では上記の問題点を解決できていない。
【０００９】
【特許文献１】特許第３１２７４２５号公報
【００１０】
【特許文献２】特開平９−２５８５０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、印刷品質調整中に多数のトナーパッチが現像される場合においても、現像機内のトナー濃度が短期的に低下しないようにし、安定して効率よくトナーパッチが現像でき、画質調整に費やされる時間を短縮することで、像担持体等の長寿命化を図ることにある。また、各色毎に複数のセンサを配置することなく、高精度にトナーパッチを検出できる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、異なる色のトナーを用いて画像を形成する画像形成手段と、発光部、正反射受光部および拡散反射受光部を有し、前記画像形成手段によって像担持体上に形成されたトナーパッチを検出する濃度検出手段とを備えた画像形成装置において、前記像担持体の移動方向に沿って、前記正反射受光部にて検出可能な第１トナーパッチと、前記拡散反射受光部にて検出可能な第２トナーパッチとを形成するとともに、第１トナーパッチと第２トナーパッチとの間に間隙を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、複数色のトナーパッチを現像しても安定したトナーパッチが感光体へ現像できる。さらに、効率よくトナーパッチが配列されているため、短時間での検出および調整が可能となり、消耗品の寿命低下がない。また、黒トナーもカラートナーも高精度に検出でき、長期にわたり安定した画質を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施例について図１〜７を用いて説明する。図１は本発明の画像形成装置の実施例を示す概略図であり、１は帯電器、２は露光装置、３は現像機、４は感光体、５は第１転写器、６は光学式濃度センサ、７は第２転写器、８は定着器、９はベルト清掃ブラシ、１０は中間転写ベルトである。
【００１５】
プリンタ装置内の用紙の基本的な動きを図１で説明する。先ず帯電器１により感光体４を一様に帯電させ、露光装置２により感光体に電位潜像を形成する。そこに現像機内３の撹拌作用により帯電した着色粒子を付着させ、感光体上を顕像化させる。次に感光体から中間転写ベルト上１０に像を転写させる。この一連のプロセスを各ユニット毎に実施し、各色のトナー画像を中間転写ベルト上に作成する。用紙はレジストパスを通りレジストローラにより第２転写器７に送られ、ここで中間転写ベルトから用紙上に再度転写され、その後定着器８を通り印刷が終了する。
【００１６】
現像バイアスの調整を行う際には、コントローラより送出されたトナーパッチ画像データを露光装置によって予め決められたテストパッチ潜像を形成し、このテストパッチ潜像を同様のプロセスを経て中間転写ベルト上に像化したのち、各色のトナーパッチ画像を光学式濃度センサによってそのトナーパッチ像の反射濃度を検出する。この一連の流れを現像バイアスを変化させながら行い、中間転写ベルト上に複数のトナーパッチを作成する。
【００１７】
図５（ａ）に従来のトナーパッチの配列を記す。従来は各色のトナーパッチを中間転写ベルト上に順番に並べ、同じ色のパッチを順番に検出する方式を用いていた。トナーパッチ間隙で現像バイアスを変化させるため、現像バイアスの応答時間分の間隙をトナーパッチ間隙でとる必要があった。次に本発明の実施例で示されるトナーパッチの配列を図５（ｂ）に示す。図５（ｂ）はイエロー、マゼンタ、シアン、黒の４種類のトナーパッチを検出する場合の配列を示したものである。１つのパッチ毎に異なる色のパッチを配列し、さらに正反射光で検出するもの（黒トナーパッチ）と拡散反射光で検出するもの（イエロー、マゼンタ、シアントナーパッチ）を予め分けて配列させ、黒トナーパッチと基本色カラートナーパッチの間に間隙を設け、この間隙を使ってＬＥＤの発光素子に流れる電流を調整できるようにした。
【００１８】
図５（ｃ）はイエロー、マゼンタ、シアン、黒トナー以外にカスタムカラーを追加した場合のトナーパッチの配列を示したものである。カスタムカラーは使用する色によって正反射光で検出した方がよい場合と、拡散反射光で検出した方がよい場合とがある。このため黒トナーパッチとイエロー、マゼンダ、シアントナーパッチの間に配置するようにした。このように配列することにより、カスタムカラートナーパッチを正反射で検出する場合は、図５（ｃ）に示すような配列となり、カスタムカラートナーパッチを拡散反射で検出する場合は、図５（ｄ）に示すような配列となる。このように配列することで、黒トナー、カスタムカラートナー、そして基本色カラートナーの順番が常に変わらないように配列され、さらに短時間で効率よく検出することができる。
【００１９】
また、黒トナーパッチとカスタムカラートナーパッチの間に間隙を設け、且つカスタムカラートナーパッチと基本色カラートナーパッチの間にも間隙を設ける場合もある。また、本実施例では現像バイアスを調整する方法について説明したが、露光装置のレーザパワーを調整する場合にも同様の効果が得られる。
【００２０】
現像バイアス調整後に別の印写パラメータを調整する場合には、光学式濃度センサ６から最もプロセス方向上流に相当するユニットの現像点と光学式濃度センサまでの距離分以上の間隙を設ける必要がある。図６に最上流ユニットの現像点と光学式濃度センサまでの距離を示す。これは各ユニットのトナーパッチの出力より最適な現像バイアスを算出し、その現像バイアスに設定し、次の印写パラメータの調整の際には最適値に更新された現像バイアスで調整を行うために必要な間隙である。このような調整を複数回繰り返す場合にはその都度このような間隙が設けられる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の画像形成装置の一実施例を示す概略図である。
【図２】光学式濃度センサの概略図である。
【図３】黒トナーパッチを検出した時のトナー付着量とセンサ出力の関係を示す説明図である。
【図４】カラートナーパッチを検出した時のトナー付着量とセンサ出力の関係を示す説明図である。
【図５】トナーパッチの配列を示す説明図である。
【図６】最上流ユニットの現像点と濃度センサとの位置関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２２】
１は帯電器、２は露光装置、３は現像機、４は感光体、５は第１転写器、６は光学式濃度センサ、７は第２転写器、８は定着器、９はベルト清掃ブラシ、１０は中間転写ベルトである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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